浅析高层民用建筑结构设计的要点常见问题

摘 要：随着我国城市化进程的不断加快，城市建筑用地日益紧张，这使得高层建筑逐渐增多。这里我们简单介绍了城市高层建筑的结构设计要点和常见的若干问题。

关键词：高层；民用建筑；结构设计；常见问题

中图分类号：TU71 文献标识码：A

1概述

随着我国经济的不断发展和城市整体规划的需要，城市人口不断增多，城市建筑用地日趋紧张，城市建筑的结构也向着多样化。高层化的方向发展。另外，因为高强度。质量轻的材料被逐渐开发并应用到建筑行业中来，新的建筑结构设计理论也不断发展，抗风与抗震理论得到了进一步的完善，以及更加先进的施工设备与施工技术的应用，为高层建筑的迅速发展提供了充分的条件。这里我们对城市高层建筑的结构设计要点和常见的若干问题进行了简单的介绍。

2 高层民用建筑的结构设计要点

高层民用建筑的结构设计和多层建筑结构设计相比，在整个建筑设计过程中所占的比重更大，位置更重要。不同的结构体系设计，会对整个高层建筑的平面布置。楼层高度。立面体形。管道设置。施工技术要求。工期长短和成本造价产生重要的影响。这里，我们对高层民用建筑的结构设计要点进行简单的介绍。

2.1 水平荷载是高层民用建筑结构设计过程中的关键因素

低层与多层房屋的结构设计过程中，通常比较关注竖向的荷载控制结构设计，如重力方向的设计。但是在高层民用建筑中，虽然竖向的荷载仍然会对建筑的整体结构设计产生非常重要的影响，但是这里我们不能忽略水平荷载的决定性作用。这是因为在竖向上高层民用建筑的自重与楼面的使用荷载引起的轴力与弯矩数值，和建筑高度一次方成正比；而对水平荷载造成的倾覆力矩和轴力，则和楼房的高度的二次方成正比。除此之外，对于特定高度的楼房来说，竖向的荷载为定值，而水平荷载的数值会随着结构动力的特性不同而存在很大幅度的波动。

2.2 结构延性是高层民用建筑结构设计过程中的重要指标

相比于较低楼房来说，高楼结构柔和度比较好，因此在地震作用下容易发生变形。这就要求建筑结构必须具有较大的延性，并且进入塑性变形阶段以后的变形力要强，这样才能有效的防止建筑的倒塌。因此，在建筑结构的设计上要选用合适的措施。

3 高层民用建筑在结构设计过程中应注意的问题

3.1 高层民用建筑结构设计类型的选择

针对高层的建筑结构设计来说，工程设计过程中要关注以下几个问题：

（1）结构超高。在抗震规范中，对建筑结构的高度限制比较严格。尤其是超高问题，除了将原有的限制高度设定为A级高度外，还增加了B级高度建筑，所以，要密切关注结构设计的相关控制因素。在实际的工程设计过程中，如果发生结构类型变更而忽略该问题的情况，必须要进行重新设计，并召开专家会议对设计进行论证，否则会对工程的工期和造价等造成重大的影响。

（2）结构规则性。抗震规范中采用强制性的条文对建筑采用严重不规则设计方案的情况进行了限制。所以，结构工程师要严格遵守新规范的相关规定，避免在后期施工设计阶段过程中的被动。

（3）嵌固端设置。因为高层民用建筑都会带有二层或以上的人防或地下室，这样建筑的嵌固端就有可能被设置在地下室的顶板或人防顶板上。这时，结构设计工程师非常容易忽略因为嵌固端设置而造成的一系列问题，例如：嵌固端楼板设计。嵌固端上下层抗震等级一致性设计。嵌固端上下层刚度比限制。嵌固端设置设计。结构抗震缝设置和嵌固端的位置协调设计等。忽视其中的任何一项都容易导致后期的设计工作产生偏差。

3.2 高层民用建筑结构的计算分析。在高层民用建筑结构的计算分析阶段，准确。高效地进行内力分析，并根据相关规范要求进行相应的设计和处理是决定工程质量的关键环节。我们要对这一阶段常见的问题有一定的了解，以适应结构设计过程的要求。

3.2.1 软件选择。现在比较常用的计算软件包括TAT。SATWE和TBSA等等。因为不同的软件在进行模型的计算时会存在一定的差异，这就会造成各个软件的计算结果出现偏差。因此，进行工程的整体结构计算分析时要根据建筑结构的类型和软件计算模型的特点挑选合适的计算软件，并对不同软件的计算结果进行比较，判断最合理的结果，并使用其他的结果进行参考，另外，还要剔除最不合理的计算结果。只有选择了合适的计算软件，才不会浪费时间和精力，才能保证所有的安全隐患被排除掉。

3.2.2 地震力是否放大。这一部分的主要内容一直受到新老规范中的关注。在新的建筑规范中要求必须根据大量的工程实测周期数据来确定不同结构体系下高层建筑结构的计算自振周期折减系数。

3.2.3 振型数目是否足够。新规范中增加了一个振型参与系数的相关概念，并对该参数的限值进行明确的规定。因为旧规范中的建筑没有提出振型参与系数的相关概念，因此该参数的限值可能不符合新规范的要求。所以，在建筑结构设计的计算分析阶段要对计算的结果参数结果进行仔细的判断，并进而决定是否要对振型的数目取值进行调整。

结语

最近几年来，我国城市的高层民用建筑得到了快速的发展，但是仍然存在着大量的问题。在城市高层民用建筑的结构设计过程中，工程师们不仅要加强对结构计算准确性的重视程度，同时还要关注结构方案具体实际情况的细节，并相应选择最佳的合理结构方案。随着我国高层民用建筑结构设计理论的不断发展，我们要严格遵守高层建筑设计的原则和理念，并挑选最佳的建筑结构体系，为我国建设更好的高层建筑，促进我国建筑业的发展做出贡献。

参考文献

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